عنوان مقاله :
كنترل مقاوم سيستم يكپارچه آب‌شيرين‌كن اسمز معكوس با منبع تغذيه فتوولتائيك
عنوان به زبان ديگر :
Robust Control of Integrated Reverse Osmosis Desalination System with Photovoltaic Power Supply
پديد آورندگان :
درويشي نژاد، حسين دانشگاه صنعتي شاهرود - دانشكده مهندسي مكانيك، شاهرود، ايران , نظري، مصطفي دانشگاه صنعتي شاهرود - دانشكده مهندسي مكانيك، شاهرود، ايران , نظري، محسن دانشگاه صنعتي شاهرود - دانشكده مهندسي مكانيك، شاهرود، ايران , شاه مردان، محمدمحسن دانشگاه صنعتي شاهرود - دانشكده مهندسي مكانيك، شاهرود، ايران
كليدواژه :
نمك‌زدايي , اسمز معكوس , كنترل مود لغزشي فراپيچشي , دستگاه خورشيدي فتوولتائيك , رديابي بيشينه توان , كنترل فازي , موضوعات
چكيده فارسي :
از ميان روش‌هاي نمك‌زدايي، استفاده از روش اسمز معكوس به دليل مزاياي آن بسيار گسترده شده است. يكي از چالش‌هاي پيش رو در واحدهاي نمك‌زدايي با استفاده از روش اسمز معكوس، وجود يك الگوريتم كنترلي جهت غلبه بر عدم قطعيت‌ها و اغتشاشات وارده بر آن است. چالش ديگر چنين دستگاه‌هايي تأمين انرژي آن مي‌باشد. فشار وارده بر غشاء توسط يك پمپ فشارقوي تأمين مي‌شود كه انرژي مكانيكي اين پمپ توسط يك موتور الكتريكي تأمين مي‌شود. استفاده از انرژي‌هاي تجديدپذير نه تنها اثرات زيست‌محيطي ندارد، بلكه موجب تأمين انرژي پايدار چنين دستگاه‌هايي مي‌شود. در اين مقاله، جهت پاسخ به اين دو چالش، ابتدا مدل سيستم تركيبي سيستم نمك‌زدايي اسمز معكوس به همراه سيستم خورشيدي فتوولتائيك مورد بررسي قرار مي‌گيرد و براي هر بخش الگوريتم كنترلي مربوط به آن بخش طراحي و شبيه‌سازي مي‌شود. براي رديابي بيشينه توان در شرايط دمايي و تابشي مختلف در سيستم خورشيدي فتوولتائيك، از كنترلر فازي بهينه‌شده با الگوريتم بهينه‌سازي علف‌هاي مهاجم استفاده شده است. براي كنترل موتور الكتريكي، الگوريتم فازي-پي‌آي‌دي طراحي شده است. براي كنترل سيستم اسمز معكوس از الگوريتم مود لغزشي فراپيچشي استفاده شده است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان مي‌دهد كه الگوريتم پيشنهادي براي سيستم تركيبي اسمز معكوس فتوولتائيك، داراي عملكرد مناسبي در شرايط كاري مختلف است و قابليت رفع و حذف اغتشاشات وارده بر سيستم را دارد
چكيده لاتين :
Among desalination systems, the use of reverse osmosis has become very widespread due to its advantages. One of the challenges in desalination systems especially in the reverse osmosis method is the existence of a control algorithm to overcome the uncertainties and disturbances. Another challenge of such systems is their power supply. A high-pressure pump supplies the pressure behind the membrane in the reverse osmosis system. The use of renewable energy not only does not have any environmental effects but also provides sustainable energy for such systems. In this paper, to answer these two challenges, at first, the integrated model of the reverse osmosis desalination system with the solar photovoltaic system has been examined; then for each part, a control algorithm is designed and simulated. An optimized fuzzy controller has been designed to track the maximum power point at different temperatures and radiation conditions in the photovoltaic solar system. The fuzzy controller has been optimized with the invasive weed optimization algorithm. The electric motor has been controlled using a fuzzy proportional–integral–derivative algorithm. The super-twisting sliding mode control has been used for the reverse osmosis system. The simulation results show that the proposed algorithm for the combined reverse osmosis-photovoltaic system has a good performance in different operating conditions and can remove and eliminate disturbances on the system.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك اميركبير
